EP4221901B1 - Schwingvorrichtung mit verschiebbaren exzentermassen - Google Patents

Schwingvorrichtung mit verschiebbaren exzentermassen Download PDF

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EP4221901B1
EP4221901B1 EP21819323.3A EP21819323A EP4221901B1 EP 4221901 B1 EP4221901 B1 EP 4221901B1 EP 21819323 A EP21819323 A EP 21819323A EP 4221901 B1 EP4221901 B1 EP 4221901B1
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EP
European Patent Office
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eccentric mass
machine table
drive motor
coupled
pendulum
Prior art date
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EP21819323.3A
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EP4221901A1 (de
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Thomas MURAUER
Thomas Stockhammer
Martin Boindecker
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Fill GmbH
Original Assignee
Fill GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00—Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • B22D29/001—Removing cores
    • B22D29/005—Removing cores by vibrating or hammering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/161—Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
    • B06B1/166—Where the phase-angle of masses mounted on counter-rotating shafts can be varied, e.g. variation of the vibration phase
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
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    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/167—Orbital vibrators having masses being driven by planetary gearings, rotating cranks or the like
    • B06B1/168—Rotary pendulum vibrators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00—Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00—Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • B22D29/02—Vibratory apparatus specially designed for shaking out flasks

Definitions

  • the invention relates to a vibrating device and a method for operating the vibrating device.
  • Generic vibrating devices can be designed, for example, as a decoring machine for decoring cast workpieces. Furthermore, it is also conceivable that a generic vibrating device is designed to carry out sliding machining. In yet another embodiment, it is also conceivable that the vibrating device is designed to convey piece goods.
  • the AT 517133 A1 a decoring machine.
  • the decoring machine comprises a first machine frame, a machine table movably mounted relative to the first machine frame for clamping a workpiece, two eccentric masses driven in opposite directions and mounted on the machine table, and at least one drive motor arranged on the first machine frame.
  • a force or torque flow from at least one drive motor to the two eccentric masses is guided in such a way that a branch and/or a junction in the force flow/torque flow or means for synchronizing the two eccentric masses are arranged on the first machine frame.
  • the force flow/torque flow between the first machine frame and the machine table is guided via at least one belt leading to an eccentric mass.
  • the US 2010/254212 A1 discloses a machine for mixing liquids.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a vibrating device with improved service life.
  • the first eccentric mass and the second eccentric mass are arranged on the machine table so that they can be moved in the direction of oscillation relative to the machine table.
  • the oscillating device has the advantage that, due to the arrangement of the first eccentric mass and the second eccentric mass being displaceable in the main direction of movement, the two eccentric masses are synchronized in opposite directions when operating in opposite directions of rotation by means of the first drive motor and the second drive motor. Only by synchronizing the first eccentric mass and the second eccentric mass in opposite directions can sufficient imbalance be generated to operate the machine table while at the same time ensuring that the machine table runs smoothly in the transverse direction to the main direction of movement.
  • first eccentric mass and the second eccentric mass are coupled to one another by means of a coupling device in such a way that a displacement of the first eccentric mass with respect to the main direction of movement leads to a displacement of the second eccentric mass in the opposite direction.
  • the coupling device By using the coupling device, the counter-synchronization of the first eccentric mass and the second eccentric mass can be improved, so that mutual synchronization can be achieved after a short time of commissioning the oscillating device or so that the counter-synchronization can be maintained over the entire period of operation of the oscillating device.
  • a pendulum mount is formed which is pivotably mounted on the machine table with respect to a pendulum axis, wherein the first eccentric mass is coupled to the pendulum mount on a first side of the pendulum axis and wherein the second eccentric mass is coupled to the pendulum mount on a second side of the pendulum axis.
  • a pendulum mount is formed which is pivotably mounted on the machine table with respect to a pendulum axis, wherein the first eccentric mass is coupled to the pendulum mount on a first side of the pendulum axis and wherein the second eccentric mass is coupled to the pendulum mount on a second side of the pendulum axis.
  • the first end stop and the second end stop can be positioned such that the maximum pendulum angle is between 30° and 5°, in particular between 25° and 7°, preferably between 15° and 10° with respect to a symmetrical position.
  • first end stop and the second end stop 23 are designed as a damping element, in particular as a rubber buffer.
  • damping elements brings about improved counter-rotating synchronization of the first eccentric mass and the second eccentric mass.
  • first drive motor and the first eccentric mass prefferably be arranged coaxially with one another, the first drive motor being rigidly coupled to the first eccentric mass, and for the second drive motor and the second eccentric mass to be arranged coaxially with one another, the second drive motor being rigidly coupled to the second eccentric mass.
  • first eccentric mass can be easily driven by the first drive motor and the second eccentric mass can be easily driven by the second drive motor.
  • the longevity of the oscillating device can be improved by the simplified structure and the use of as few components as possible.
  • the machine table is coupled to the first machine frame by means of spring elements, with the pendulum axis being aligned parallel to a vertical extension of the spring elements. This has the advantage that the machine table can swing in the main direction of movement relative to the first machine frame.
  • first drive motor and the second drive motor are each designed as an asynchronous motor.
  • the effect of the counter-synchronization of the first eccentric mass and the second eccentric mass occurs particularly when asynchronous motors are used.
  • a workpiece receiving device is designed on the machine table for receiving a cast workpiece, wherein the oscillating device is designed for core removal from the cast workpiece, or that the workpiece receiving device is designed for receiving a container with bulk material, wherein the oscillating device is designed for sliding machining.
  • the container is designed in such a way that a car rim, in particular an aluminum rim, can be received therein as a workpiece, wherein a blasting material, such as steel balls, is used for the sliding frame.
  • a blasting material such as steel balls
  • the container can have a closed cavity with a removable lid for inserting or removing the workpiece.
  • the cavity can have a sieve-like structure on one of the side walls or the base surface and/or the top surface or the lid so that dirt can be removed from the cavity and the blasting material can remain in the cavity.
  • the workpiece itself has a cavity, for example a cylinder block, whereby the workpiece is arranged on the container in such a way that the container together with the workpiece forms the closed cavity for receiving the blasting material.
  • the container has a recess in which the blasting material is received by the effect of gravity when the workpiece is changed.
  • the workpiece table can be rotated into a position in which the blasting material is received in the recess by the effect of gravity. After the change process, the The workpiece table must be rotated again so that the blasting material is received in the cavity of the workpiece and can develop its blasting effect there.
  • the workpiece receiving device is designed to receive a conveyor trough, wherein the oscillating device serves to convey piece goods.
  • the invention also relates to a method for operating a vibrating device according to claim 9.
  • the method according to the invention has the advantage that, due to the arrangement of the first eccentric mass and the second eccentric mass being displaceable in the main direction of movement, the two eccentric masses are synchronized in opposite directions when operating in opposite directions of rotation by means of the first drive motor and the second drive motor. Only by synchronizing the first eccentric mass and the second eccentric mass in opposite directions can sufficient imbalance be generated to operate the machine table while at the same time ensuring that the machine table runs smoothly in the transverse direction to the main direction of movement.
  • a counter-rotating synchronization of the first eccentric mass and the second eccentric mass means that the two eccentric masses assume an angular position of 0° with respect to the main direction of movement at the same time or at the same time They assume an angular position of 180° with respect to the main direction of movement, but are operated in the opposite direction of rotation.
  • the first eccentric mass has an angular position of 90° with respect to the main direction of movement and the second eccentric mass has an angular position of 270° with respect to the main direction of movement.
  • the centrifugal forces of the two eccentric masses cancel each other out when synchronized in opposite directions in the transverse direction with respect to the main direction of movement and are reinforced in the main direction of movement.
  • the sliding machining process is defined in DIN 8589.
  • Fig. 1 shows a first example of a vibrating device 1 in a perspective view.
  • the vibrating device 1 comprises a first machine frame 2. Furthermore, the vibrating device 1 comprises a machine table 4, which is movably mounted relative to the first machine frame 2 in a main movement direction 3, for clamping a workpiece.
  • the oscillating device 1 comprises a first eccentric mass 5, which is rotatably mounted on the machine table 4, wherein the first eccentric mass 5 is coupled to a first drive motor 6.
  • the oscillating device 1 comprises a second eccentric mass 7, which is rotatably mounted on the machine table 4, wherein the second eccentric mass 7 is coupled to a second drive motor 8.
  • the second eccentric mass 7 is driven in the opposite direction to the first eccentric mass 5. This can be achieved, for example, by the first drive motor 6 and the second drive motor 8 rotating in opposite directions.
  • the two drive motors 6, 8 can have the same direction of rotation and the opposite drive of the first eccentric mass 5 and the second eccentric mass 7 can be achieved by one of the two drive motors 6, 8 being coupled to a gear for converting the direction of rotation.
  • the machine table 4 is coupled to the first machine frame 2 by means of spring elements 9.
  • the spring elements 9 are designed in the form of leaf springs.
  • the spring elements 9 have a longitudinal extension which extends in a transverse direction transverse to the main direction of movement 3.
  • a rotary suspension 21 for connecting the spring elements 9 to the first machine frame 2 is formed at a first longitudinal end and at a second longitudinal end of the spring elements 9 and that the machine table 4 is coupled to the spring elements 9 between the two longitudinal ends of the latter.
  • the spring elements 9 have a vertical extension 10.
  • the vertical extension 10 is aligned orthogonal to the main movement direction 3 and orthogonal to the transverse direction.
  • a workpiece holding device 11 for holding a workpiece (not shown) or a workpiece carrier can be arranged on the machine table 3.
  • first machine frame 2 is mounted in a second machine frame 13 so as to be rotatable about a horizontal axis of rotation 12, as is shown in the Fig. 1 is shown.
  • a rotary motor 14 is provided, which transmits its rotary movement, optionally with the interposition of a gear, to the first machine frame 2.
  • the machine table 4 is additionally mounted so as to be rotatable about a second axis of rotation, which is designed orthogonally to the horizontal axis of rotation. This has the advantage that the workpiece can be rotated so that, for example, blasting material can reach all surfaces of the workpiece.
  • the second machine frame 13 can be connected to a machine foundation via damping elements, such as air-filled rubber bellows. Alternatively, it can be provided that no second machine frame 13 is formed and the first machine frame 2 is mounted directly on a machine foundation.
  • a coupling device 15 is formed, by means of which the first eccentric mass 5 and the second eccentric mass 7 are coupled to one another.
  • the coupling device 15 comprises a pendulum mount 16, on which the first eccentric mass 5 and the second eccentric mass 7 and optionally also the first drive motor 6 and the second drive motor 8 are arranged.
  • the pendulum mount 16 is mounted so as to be pivotable about a pendulum axis 17.
  • first eccentric mass 5 is arranged on a first side 18 of the pendulum axis 17 and the second eccentric mass 7 is arranged on a second side 19 of the pendulum axis 17.
  • a vibrating device 1 in the form of a decoring machine is as follows: With the help of the workpiece holding device 11, a workpiece, for example a cast workpiece with a cast core, is clamped onto the machine table 4.
  • the first eccentric mass 5 is rotated in a first direction of rotation by means of the first drive motor 6.
  • the second eccentric mass 7 is rotated in a second direction of rotation, opposite to the first direction of rotation, by means of the second drive motor 8.
  • the spring-mounted machine table 4 is thereby excited to oscillate in the main direction of movement 3 and moves in this direction alternately between a first end position and a second end position.
  • the first eccentric mass 5 and the second eccentric mass 7 can be in any angular position relative to each other.
  • the coupling device 15 allows the first eccentric mass 5 and the second eccentric mass 7 to move in the main direction of movement 3 relative to each other and relative to the machine table 4. This results in an effect of counter-synchronization of the first eccentric mass 5 and the second eccentric mass 7.
  • the oscillating movement destroys or removes the casting core in the workpiece.
  • the machine table 4 oscillates essentially only in the main direction of movement 3, even without the provision of additional guide means.
  • the machine table 4 can be rotated by 180° around the horizontal axis of rotation 12 and the shaking can be carried out overhead.
  • the machine table 4 is only rotated after the shaking, whereby the sand loosened by the shaking falls down.
  • the machine table 4 is rotated together with the first machine frame 2.
  • machine table 4 and/or the first machine frame 2 have recesses through which the casting sand removed from the workpiece can fall.
  • the oscillating device 1 is also shown in a perspective view, whereby the same reference numerals or component designations are used for the same parts as in the previous Figure 1 To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in the previous Fig. 1 For the sake of clarity, the following terms are Figures 2 to 4 some components of the oscillating device 1 are hidden.
  • FIG. 2 a rotation of the first machine frame 2 around the horizontal axis of rotation 12 is visible.
  • the first machine frame 2 is shown in a horizontal starting position.
  • the first machine frame 2 is shown rotated in a slight angular position.
  • the first machine frame 2 is shown rotated at an angle of 90°.
  • the spring elements 9 are designed in the form of upright leaf springs.
  • the machine table 4 is coupled to the spring element 9 in the middle of the spring elements 9 by means of a fastening element 20.
  • the spring element 9 is coupled to the first machine frame 2 at both longitudinal ends by means of a rotary suspension 21.
  • several spring elements 9 constructed in this way are connected to the first machine frame 2 or to the Machine table 4 are coupled.
  • the machine table 4 can be movably coupled in the main movement direction 3 relative to the first machine frame 2.
  • Fig. 5 shows the oscillating device 1 in a plan view, whereby again the same reference symbols or component designations are used for the same parts as in the previous Figures 1 to 4 To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in the previous Figures 1 to 4 pointed out or referred to.
  • a first end stop 22 and a second end stop 23 are formed, by means of which a pendulum angle 24 can be limited.
  • the end stops 22, 23 are designed as rubber buffers.
  • Fig. 8 shows a sectional view of the pendulum holder 16, whereby again the same reference symbols or component designations are used for the same parts as in the previous Figures 1 to 7 To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in the previous Figures 1 to 7 referred to or referred to.
  • the cut in Fig. 8 is selected along the pendulum axis 17.
  • the coupling device 15 can comprise a first bearing 25 and a second bearing 26, by means of which the pendulum holder 16 is pivotably mounted about the pendulum axis 17.
  • the first bearing 25 and the second bearing 26 are arranged spaced apart from one another in the axial extension of the pendulum axis 17.
  • Fig. 9 shows a plan view of a further embodiment of the coupling device 15 for coupling the displacement movement of the first eccentric mass 5 and the second eccentric mass 7 relative to each other, wherein again the same reference numerals or component designations are used for the same parts as in the previous Figures 1 to 8 be used. To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in the previous Figures 1 to 8 pointed out or referred to.
  • the coupling device 15 comprises a first linear guide 27, by means of which the first eccentric mass 5 is mounted on the machine table 4 so as to be displaceable in the main direction of movement 3. Furthermore, it can be provided that the coupling device 15 comprises a second linear guide 28, by means of which the second eccentric mass 7 is mounted on the machine table 4 so as to be displaceable in the main direction of movement 3.
  • the coupling device 15 can comprise a traction means 29, which can be deflected around a first deflection roller 30 or a second deflection roller 30, wherein the first eccentric mass 5 and the second eccentric mass 7 can be coupled to one another by means of the traction means 29 in such a way that a displacement of the first eccentric mass 5 in a first side of the main direction of movement 3 leads to a displacement of the second eccentric mass 7 by the same amount in the opposite side of the main direction of movement 3.
  • the traction means 29 can, for example, be designed in the form of a rope. Alternatively, it is also conceivable that the traction means 29 is designed in the form of a chain. In yet another alternative, it is also conceivable that the traction means 29 is designed in the form of a V-belt or a toothed belt.
  • the traction means 29 can be an endlessly rotating traction means which is tensioned around the first deflection roller 30 and the second deflection roller 30, wherein a carriage of the first linear guide 27 and a carriage of the second linear guide 28 can be fastened to a first run or to an opposite second run of the traction means 29.
  • Fig. 10 shows a plan view of a further embodiment of the coupling device 15 for coupling the displacement movement of the first eccentric mass 5 and the second eccentric mass 7 relative to each other, wherein again the same reference numerals or component designations are used for the same parts as in the previous Figures 1 to 9 To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in the previous Figures 1 to 9 pointed out or referred to.
  • the coupling device 15 comprises a first linear guide 27, by means of which the first eccentric mass 5 is mounted on the machine table 4 so as to be displaceable in the main direction of movement 3. Furthermore, it can be provided that the coupling device 15 comprises a second linear guide 28, by means of which the second eccentric mass 7 is mounted on the machine table 4 so as to be displaceable in the main direction of movement 3.
  • the coupling device 15 can comprise a gear 32, which can be coupled to a first rack 33 and a second rack 34.
  • the first eccentric mass 5 can be coupled to the first rack 33 and the second eccentric mass 7 can be coupled to the second rack 34.
  • the gear 32 can be arranged centrally between the first rack 33 and the second rack 34 such that a displacement of the first eccentric mass 5 in a first side of the main movement direction 3 leads to a displacement of the second eccentric mass 7 by the same amount in the opposite side of the main movement direction 3.
  • first pulley 1 oscillating device 31 second pulley 2 first machine frame 32 gear 3 main direction of movement 33 first rack 4 machine table 34 second rack 5 first eccentric mass 6 first drive motor 7 second eccentric mass 8 second drive motor 9 spring element 10 high extension 11 workpiece holding device 12 horizontal axis of rotation 13 second machine frame 14 rotary motor 15 coupling device 16 pendulum mount 17 swing axle 18 first page 19 second page 20 fastener 21 swivel mount 22 first end stop 23 second end stop 24 pendulum angle 25 first storage 26 second storage 27 first linear guide 28 second linear guide 29 traction device

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  • Machine Tool Units (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schwingvorrichtung, sowie ein Verfahren zum Betreiben der Schwingvorrichtung.
  • Gattungsgemäße Schwingvorrichtungen können beispielsweise als Entkernmaschine zum Entkernen von Gusswerkstücken ausgebildet sein. Weiters ist es auch denkbar, dass eine gattungsgemäße Schwingvorrichtung zum Durchführen des Gleitspanens ausgebildet ist. In wieder einer anderen Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass die Schwingvorrichtung zum Fördern von Stückgut ausgebildet ist.
  • Beispielsweise offenbart die AT 517133 A1 eine Entkernmaschine. Die Entkernmaschine umfasst einen ersten Maschinenrahmen, einen gegenüber dem ersten Maschinenrahmen beweglich gelagerten Maschinentisch zum Aufspannen eines Werkstücks, zwei gegenläufig angetriebene und auf dem Maschinentisch gelagerte Exzentermassen sowie zumindest einen auf dem ersten Maschinenrahmen angeordneten Antriebsmotor. Ein Kraft- beziehungsweise Drehmomentfluss vom zumindest einen Antriebsmotor zu den beiden Exzentermassen ist dabei so geführt, dass eine Verzweigung und/oder eine Zusammenführung im Kraftfluss/Drehmomentfluss respektive Mittel zur Synchronisierung der beiden Exzentermassen am ersten Maschinenrahmen angeordnet sind. Zudem wird der Kraftfluss/Drehmomentfluss zwischen dem ersten Maschinenrahmen und dem Maschinentisch jeweils über zumindest einen zu einer Exzentermasse führenden Riemen geführt.
  • Nachteilig ist an dieser Anordnung, dass das Getriebe zur Synchronisierung der beiden Unwuchtwellen respektive Exzentermassen starken Vibrationen ausgesetzt ist und die Entkernmaschine/Schwingmaschine daher nur eine vergleichsweise geringe Lebensdauer aufweist.
  • Weitere Entkernmaschinen sind aus der WO 2019/100092 A1 und der WO 2019/046873 A1 bekannt.
  • Die US 2010/254212 A1 offenbart eine Maschine zum Mischen von Flüssigkeiten.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Schwingvorrichtung mit verbesserter Lebensdauer anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist eine Schwingvorrichtung nach Anspruch 1 ausgebildet. Die Schwingvorrichtung umfasst:
    • einen ersten Maschinenrahmen;
    • einen Maschinentisch, welcher derart mit dem ersten Maschinenrahmen gekoppelt ist, dass er zumindest in einer Hauptbewegungsrichtung relativ zum ersten Maschinenrahmen verschiebbar ist;
    • eine erste Exzentermasse, welche auf dem Maschinentisch drehbar gelagert ist, wobei die erste Exzentermasse mit einem ersten Antriebsmotor gekoppelt ist;
    • eine zweite Exzentermasse, welche auf dem Maschinentisch drehbar gelagert ist, wobei die zweite Exzentermasse mit einem zweiten Antriebsmotor gekoppelt ist.
  • Die erste Exzentermasse und die zweite Exzentermasse sind in Schwingrichtung relativ zum Maschinentisch verschiebbar an diesem angeordnet.
  • Die erfindungsgemäße Schwingvorrichtung bringt den Vorteil mit sich, dass durch die in Hauptbewegungsrichtung verschiebbare Anordnung der ersten Exzentermasse und der zweiten Exzentermasse, sich die beiden Exzentermassen bei einem Betrieb in gegensinniger Drehrichtung mittels des ersten Antriebsmotors und des zweiten Antriebsmotors gegenläufig synchronisieren. Erst durch eine gegenläufige Synchronisierung der ersten Exzentermasse und der zweiten Exzentermasse kann eine ausreichende Unwuchterzeugung zum Betrieb des Maschinentisches bei gleichzeitiger Laufruhe des Maschinentisches in Querrichtung zur Hauptbewegungsrichtung erreicht werden.
  • Weiters ist vorgesehen, dass die erste Exzentermasse und die zweite Exzentermasse mittels einer Koppelvorrichtung derart miteinander gekoppelt sind, dass eine Verschiebung der ersten Exzentermasse bezüglich der Hauptbewegungsrichtung zu einer Verschiebung der zweiten Exzentermasse in gegengleicher Richtung führt. Durch den Einsatz der Koppelvorrichtung kann die gegenläufige Synchronisierung der ersten Exzentermasse und der zweiten Exzentermasse verbessert werden, sodass bereits nach einer kurzen Zeit der Inbetriebnahme der Schwingvorrichtung die gegenseitige Synchronisierung erreicht werden kann bzw. sodass die gegenläufige Synchronisierung über den gesamten Zeitraum des Betriebs der Schwingvorrichtung aufrecht erhalten werden kann.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Pendelaufnahme ausgebildet ist, welche bezüglich einer Pendelachse schwenkbar am Maschinentisch aufgenommen ist, wobei die erste Exzentermasse an einer ersten Seite der Pendelachse mit der Pendelaufnahme gekoppelt ist und wobei die zweite Exzentermasse an einer zweiten Seite der Pendelachse mit der Pendelaufnahme gekoppelt ist. Überraschenderweise kann besonders durch diese Maßnahme eine äußerst gute gegenläufige Synchronisierung der ersten Exzentermasse und der zweiten Exzentermasse erreicht werden.
  • Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eine Pendelaufnahme ausgebildet ist, welche bezüglich einer Pendelachse schwenkbar am Maschinentisch aufgenommen ist, wobei die erste Exzentermasse an einer ersten Seite der Pendelachse mit der Pendelaufnahme gekoppelt ist und wobei die zweite Exzentermasse an einer zweiten Seite der Pendelachse mit der Pendelaufnahme gekoppelt ist. Durch die Begrenzung des Pendelwinkels kann ein übermäßiges Pendel der Pendelaufnahme unterbunden werden, wodurch die Zeit zur gegenläufigen Synchronisierung vermindert werden kann.
  • Der erste Endanschlag und der zweite Endanschlag können derart positioniert sein, dass der maximale Pendelwinkel zwischen 30° und 5°, insbesondere zwischen 25° und 7°, bevorzugt zwischen 15° und 10° bezüglich einer symmetrischen Lage beträgt.
  • Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass der erste Endanschlag und der zweite Endanschlag 23als Dämpfungselement, insbesondere als Gummipuffer, ausgebildet sind. Besonders die Verwendung von Dämpfungselementen bringt eine verbesserte gegenläufige Synchronisierung der ersten Exzentermasse und der zweiten Exzentermasse mit sich.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass der erste Antriebsmotor und die erste Exzentermasse koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der erste Antriebsmotor starr mit der ersten Exzentermasse gekoppelt ist und dass der zweite Antriebsmotor und die zweite Exzentermasse koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der zweite Antriebsmotor starr mit der zweiten Exzentermasse gekoppelt ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die erste Exzentermasse einfach durch den ersten Antriebsmotor angetrieben werden kann und die zweite Exzentermasse einfach durch den zweiten Antriebsmotor angetrieben werden kann. Durch den vereinfachten Aufbau und die Verwendung von möglichst wenigen Bauteilen kann die Langlebigkeit der Schwingvorrichtung verbessert werden.
  • Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn der Maschinentisch mittels Federelementen mit dem ersten Maschinenrahmen gekoppelt ist, wobei die Pendelachse parallel zu einer Hocherstreckung der Federelementen ausgerichtet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Maschinentisch in der Hauptbewegungsrichtung relativ zum ersten Maschinenrahmen schwingbar ist.
  • Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der erste Antriebsmotor und der zweite Antriebsmotor jeweils als Asynchronmotor ausgebildet sind. Besonders bei der Verwendung von Asynchronmotoren tritt der Effekt der gegenläufigen Synchronisierung der ersten Exzentermasse und der zweiten Exzentermasse auf.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass am Maschinentisch eine Werkstückaufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Gusswerkstückes ausgebildet ist, wobei die Schwingvorrichtung zum Entkernen des Gusswerkstückes ausgebildet ist oder dass die Werkstückaufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Behältnisses mit Schüttgut ausgebildet ist wobei die Schwingvorrichtung zum Gleitspanen ausgebildet ist.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Behältnis derart ausgebildet ist, dass als Werkstück eine Autofelge, insbesondere eine Alufelge darin aufgenommen werden kann, wobei zum Gleitspanten ein Strahlgut, wie etwa Stahlkugeln verwendet wird.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass das Behältnis einen abgeschlossenen Hohlraum mit einem abnehmbaren Deckel zum Einlegen bzw. Entfernen des Werkstückes aufweist. Der Hohlraum kann an einer der Seitenwände bzw. der Bodenfläche und/oder der Deckfläche bzw. dem Deckel eine siebartige Struktur aufweisen, sodass Schmutz aus dem Hohlraum ausgetragen werden kann und das Strahlgut im Hohlraum verbleiben kann.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass das Werkstück selbst einen Hohlraum aufweist, beispielsweise ein Zylinderblock, wobei das Werkstück so am Behältnis angeordnet ist, dass das Behältnis zusammen mit dem Werkstück den abgeschlossenen Hohlraum zur Aufnahme des Strahlgutes bildet. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass das Behältnis eine Vertiefung aufweist, in welcher das Strahlgut beim Wechseln des Werkstückes durch Wirkung der Schwerkraft aufgenommen wird. Zum Wechselvorgang des Werkstückes kann der Werkstücktisch in eine Stellung gedreht werden, in welcher das Strahlgut durch Wirkung der Schwerkraft in der Vertiefung aufgenommen wird. Nach dem Wechselvorgang kann der Werkstücktisch wieder so gedreht werden, dass das Strahlgut im Hohlraum des Werkstückes aufgenommen wird und dort seine Strahlwirkung entfalten kann.
  • In wieder einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Werkstückaufnahmevorrichtung zur Aufnahme einer Förderrinne ausgebildet ist, wobei die Schwingvorrichtung zum Fördern von Stückgut dient.
  • Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum Betreiben einer Schwingvorrichtung nach Anspruch 9.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den Vorteil mit sich, dass durch die in Hauptbewegungsrichtung verschiebbare Anordnung der ersten Exzentermasse und der zweiten Exzentermasse, sich die beiden Exzentermassen bei einem Betrieb in gegensinniger Drehrichtung mittels des ersten Antriebsmotors und des zweiten Antriebsmotors gegenläufig synchronisieren. Erst durch eine gegenläufige Synchronisierung der ersten Exzentermasse und der zweiten Exzentermasse kann eine ausreichende Unwuchterzeugung zum Betrieb des Maschinentisches bei gleichzeitiger Laufruhe des Maschinentisches in Querrichtung zur Hauptbewegungsrichtung erreicht werden.
  • Eine gegenläufige Synchronisierung der ersten Exzentermasse und der zweiten Exzentermasse bedeutet, dass die beiden Exzentermassen zum gleichen Zeitpunkt eine Winkelstellung von 0° bezüglich der Hauptbewegungsrichtung einnehmen bzw. zum gleichen Zeitpunkt eine Winkelstellung von 180° bezüglich der Hauptbewegungsrichtung einnehmen, jedoch in gegensinniger Drehrichtung betrieben werden. Somit weist zu einem weiteren Zeitpunkt die erste Exzentermasse eine Winkelstellung von 90° bezüglich der Hauptbewegungsrichtung und die zweite Exzentermasse eine Winkelstellung von 270° bezüglich der Hauptbewegungsrichtung auf. Mit anderen Worten ausgedrückt, heben sich die Fliehkräfte der beiden Exzentermassen bei einer gegenläufigen Synchronisierung in Querrichtung bezüglich der Hauptbewegungsrichtung auf und verstärken sich in Hauptbewegungsrichtung.
  • Das Verfahren des Gleitspanens ist in der DIN 8589 definiert.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schwingvorrichtung;
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Schwingvorrichtung mit einem Werkstücktisch in einer ersten Winkelstellung;
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Schwingvorrichtung mit einem Werkstücktisch in einer zweiten Winkelstellung;
    Fig. 4
    eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Schwingvorrichtung mit einem Werkstücktisch in einer dritten Winkelstellung;
    Fig. 5
    eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel der Schwingvorrichtung;
    Fig. 6
    eine Draufsicht auf eine Pendelaufnahme der Schwingvorrichtung in einer ersten Winkelstellung;
    Fig. 7
    eine Draufsicht auf die Pendelaufnahme der Schwingvorrichtung in einer zweiten Winkelstellung;
    Fig. 8
    eine Schnittansicht der Pendelaufnahme der Schwingvorrichtung;
    Fig. 9
    eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Koppelvorrichtung der Schwingvorrichtung;
    Fig. 10
    eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel der Koppelvorrichtung der Schwingvorrichtung.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
  • Fig. 1 zeigt ein erstes Beispiel einer Schwingvorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Schwingvorrichtung 1 umfasst einen ersten Maschinenrahmen 2. Weiters umfasst die Schwingvorrichtung 1 einen gegenüber dem ersten Maschinenrahmen 2 in einer Hauptbewegungsrichtung 3 beweglich gelagerten Maschinentisch 4 zum Aufspannen eines Werkstücks.
  • Außerdem umfasst die Schwingvorrichtung 1 eine erste Exzentermasse 5, welche auf dem Maschinentisch 4 drehbar gelagert ist, wobei die erste Exzentermasse 5 mit einem ersten Antriebsmotor 6 gekoppelt ist.
  • Darüber hinaus umfasst die Schwingvorrichtung 1 eine zweite Exzentermasse 7, welche auf dem Maschinentisch 4 drehbar gelagert ist, wobei die zweite Exzentermasse 7 mit einem zweiten Antriebsmotor 8 gekoppelt ist.
  • Die zweite Exzentermasse 7 ist zur ersten Exzentermasse 5 gegenläufig angetrieben. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der erste Antriebsmotor 6 und der zweite Antriebsmotor 8 eine gegensinnige Drehrichtung aufweisen. Alternativ dazu können die beiden Antriebsmotoren 6, 8 dieselbe Drehrichtung aufweisen und der gegenläufige Antrieb der ersten Exzentermasse 5 und der zweiten Exzentermasse 7 dadurch erreicht wird, dass einer der beiden Antriebsmotoren 6, 8 mit einem Getriebe zur Drehrichtungsumwandlung gekoppelt ist.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass der Maschinentisch 4 mittels Federelementen 9 mit dem ersten Maschinenrahmen 2 gekoppelt ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Federelemente 9 in Form von Blattfedern ausgeführt sind.
  • Weitere Mittel zur Verbindung des Maschinentischs 4 mit dem ersten Maschinenrahmen 2 sind möglich, notwendig sind diese aber nicht. Das heißt, der Maschinentisch 4 kann - wie in der Fig. 1 dargestellt - nur mit den Federelementen 9 mit dem ersten Maschinenrahmen 2 verbunden sein.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Federelemente 9 eine Längserstreckung aufweisen, welche sich in einer Querrichtung quer zur Hauptbewegungsrichtung 3 erstreckt. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass an einem ersten Längsende und an einem zweiten Längsende der Federelemente 9 jeweils ein Drehaufhängung 21 zum Verbinden der Federelemente 9 mit dem ersten Maschinenrahmen 2 ausgebildet ist und dass der Maschinentisch 4 jeweils zwischen den beiden Längsenden der Federelemente 9 mit diesen gekoppelt ist.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass die Federelemente 9 eine Hocherstreckung 10 aufweisen. Die Hocherstreckung 10 ist orthogonal zur Hauptbewegungsrichtung 3 und orthogonal zur Querrichtung ausgerichtet.
  • Auf dem Maschinentisch 3 kann eine Werkstückaufnahmevorrichtung 11 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Werkstücks bzw. eines Werkstückträgers angeordnet sein.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn der erste Maschinenrahmen 2 um eine horizontale Drehachse 12 drehbar in einem zweiten Maschinenrahmen 13 gelagert ist, so wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Zur Drehung des ersten Maschinenrahmens 2, und somit des Maschinentisches 4, gegenüber dem zweiten Maschinenrahmen 13 ist ein Drehmotor 14 vorgesehen, welcher seine Drehbewegung, optional unter Zwischenschaltung eines Getriebes, auf den ersten Maschinenrahmen 2 überträgt.
  • In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch vorgesehen sein, dass der Maschinentisch 4 zusätzlich um eine zweite Drehachse drehbar gelagert ist, welche orthogonal zur horizontalen Drehachse ausgebildet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Werkstück so gedreht werden kann, dass beispielsweise Strahlgut an alle Flächen des Werkstückes gelangen kann.
  • Der zweite Maschinenrahmen 13 kann über Dämpfungselemente, wie etwa luftgefüllte Gummibälge, mit einem Maschinenfundament verbunden sein. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass kein zweiter Maschinenrahmen 13 ausgebildet ist und der erste Maschinenrahmen 2 direkt an einem Maschinenfundament gelagert ist.
  • Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, ist eine Koppelvorrichtung 15 ausgebildet, mittels welcher die erste Exzentermasse 5 und die zweite Exzentermasse 7 miteinander gekoppelt sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Koppelvorrichtung 15 eine Pendelaufnahme 16 umfasst, an welcher die erste Exzentermasse 5 und die zweite Exzentermasse 7 und optional auch der erste Antriebsmotor 6 und der zweite Antriebsmotor 8 angeordnet ist. Die Pendelaufnahme 16 ist um eine Pendelachse 17 schwenkbar gelagert.
  • Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die erste Exzentermasse 5 an einer ersten Seite 18 der Pendelachse 17 angeordnet ist und die zweite Exzentermasse 7 an einer zweiten Seite 19 der Pendelachse 17 angeordnet ist.
  • Die Funktion einer Schwingvorrichtung 1 in Form einer Entkernmaschine ist wie folgt:
    Mit Hilfe der Werkstückaufnahmevorrichtung 11 wird ein Werkstück, beispielweise ein gegossenes Werkstück mit einem Gusskern, auf dem Maschinentisch 4 aufgespannt. Mittels des ersten Antriebsmotors 6 wird die erste Exzentermasse 5 in eine erste Drehrichtung in Drehung versetzt. Mittels des zweiten Antriebsmotors 8 wird die zweite Exzentermasse 7 in eine zweite, zur ersten Drehrichtung gegenläufige, Drehrichtung in Drehung versetzt. Dadurch wird der federnd gelagerte Maschinentisch 4 zu Schwingungen in der Hauptbewegungsrichtung 3 angeregt und bewegt sich in dieser alternierend zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition.
  • Am Beginn der Drehbewegung können die erste Exzentermasse 5 und die zweite Exzentermasse 7 in einer beliebigen Winkelposition relativ zueinander stehen. Durch die Koppelvorrichtung 15 können sich die erste Exzentermasse 5 und die zweite Exzentermasse 7 in der Hauptbewegungsrichtung 3 relativ zueinander und relativ zum Maschinentisch 4 verschieben. Dadurch tritt ein Effekt der gegenläufigen Synchronisierung der ersten Exzentermasse 5 und der zweiten Exzentermasse 7 auf.
  • Durch die Schwingbewegung wird der Gusskern im Werkstück zerstört beziehungsweise ausgetragen. Durch die Aufhängung des Maschinentisches 4 mittels der Federelemente 9 in Form von Blattfedern am ersten Maschinenrahmen 2 schwingt der Maschinentisch 4 dabei auch ohne das Vorsehen zusätzlicher Führungsmittel im Wesentlichen nur in der Hauptbewegungsrichtung 3.
  • Um das Herausrieseln des Gusssands aus dem Werkstück zu begünstigen, kann der Maschinentisch 4 um 180° um die horizontale Drehachse 12 gedreht werden und das Rütteln über Kopf erfolgen. Denkbar ist aber auch, dass der Maschinentisch 4 erst nach dem Rütteln gedreht wird, wodurch der durch das Rütteln gelöste Sand herabfällt. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Maschinentisch 4 mitsamt dem ersten Maschinenrahmen 2 gedreht wird.
  • Denkbar ist weiterhin, dass der Maschinentisch 4 und/oder der erste Maschinenrahmen 2 Ausnehmungen aufweisen, durch welche der aus dem Werkstück entfernte Gusssand hindurch fallen kann.
  • In den Figuren 2 bis 4 ist die Schwingvorrichtung 1 ebenfalls in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Figur 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Der Übersichtlichkeit halber sind in den Figuren 2 bis 4 einige Bauteile der Schwingvorrichtung 1 ausgeblendet.
  • In den Figuren 2 bis 4 ist eine Drehung des ersten Maschinenrahmens 2 um die horizontale Drehachse 12 ersichtlich. In Fig. 2 ist der erste Maschinenrahmen 2 in einer horizontalen Ausgangslage dargestellt. In der Fig. 3 ist der erste Maschinenrahmen 2 in einer geringfügigen Winkelstellung verdreht dargestellt. In der Fig. 4 ist der erste Maschinenrahmen 2 in einer Winkelstellung von 90° verdreht dargestellt.
  • Wie aus Fig. 2 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Federelemente 9 in Form von stehend verbauten Blattfedern ausgebildet sind. Hierbei ist der Maschinentisch 4 mittig der Federelemente 9 mittels eines Befestigungselementes 20 mit dem Federelement 9 gekoppelt. Das Federelement 9 ist an beiden Längsenden mittels einer Drehaufhängung 21 mit dem ersten Maschinenrahmen 2 gekoppelt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mehrere von derartig aufgebauten Federelementen 9 mit dem ersten Maschinenrahmen 2 bzw. mit dem Maschinentisch 4 gekoppelt sind. Dadurch kann der Maschinentisch 4 in Hauptbewegungsrichtung 3 relativ zum ersten Maschinenrahmen 2 beweglich gekoppelt sein.
  • Fig. 5 zeigt die Schwingvorrichtung 1 in einer Draufsicht, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 4 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 4 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
  • In den Figuren 6 und 7 sind die beiden Exzentermassen 5, 7, sowie die Pendelaufnahme 16 ebenfalls in einer Draufsicht dargestellt, wobei in den Figuren 6 und 7 die Pendelaufnahme 16 in unterschiedlichen Pendelwinkeln 24 dargestellt ist.
  • Wie aus den Figuren 5 bis 7 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass ein erster Endanschlag 22 und ein zweiter Endanschlag 23 ausgebildet sind, mittels welchen ein Pendelwinkel 24 begrenzbar ist.
  • Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 bis 7 sind die Endanschläge 22, 23 in Form von Gummipuffern ausgebildet.
  • Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht der Pendelaufnahme 16, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 7 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 7 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Die Schnittführung in Fig. 8 ist entlang der Pendelachse 17 gewählt.
  • Wie aus Fig. 8 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Koppelvorrichtung 15 eine erste Lagerung 25 und eine zweite Lagerung 26 umfasst, mittels welcher die Pendelaufnahme 16 um die Pendelachse 17 schwenkbar gelagert ist. Die erste Lagerung 25 und die zweite Lagerung 26 sind in Axialerstreckung der Pendelachse 17 relativ zueinander beabstandet angeordnet.
  • Fig. 9 zeigt eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Koppelvorrichtung 15 zum Koppeln der Verschiebebewegung der ersten Exzentermasse 5 und der zweiten Exzentermasse 7 relativ zueinander, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 8 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 8 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
  • Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Koppelvorrichtung 15 eine erste Linearführung 27 umfasst, mittels welcher die erste Exzentermasse 5 in der Hauptbewegungsrichtung 3 verschiebbar am Maschinentisch 4 gelagert ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Koppelvorrichtung 15 eine zweite Linearführung 28 umfasst, mittels welcher die zweite Exzentermasse 7 in der Hauptbewegungsrichtung 3 verschiebbar am Maschinentisch 4 gelagert ist.
  • Weiters kann die Koppelvorrichtung 15 ein Zugmittel 29 umfassen, welches um eine erste Umlenkrolle 30 bzw. eine zweite Umlenkrolle 30 umgelenkt sein kann, wobei die erste Exzentermasse 5 und die zweite Exzentermasse 7 mittels des Zugmittels 29 derart miteinander gekoppelt sein können, dass eine Verschiebung der ersten Exzentermasse 5 in eine erste Seite der Hauptbewegungsrichtung 3 zu einer Verschiebung der zweiten Exzentermasse 7 um den gleichen Betrag in die entgegengesetzte Seite der Hauptbewegungsrichtung 3 führt. Das Zugmittel 29 kann beispielsweise in Form eines Seiles ausgebildet sein. Alternativ dazu ist es auch denkbar, dass das Zugmittel 29 in Form einer Kette ausgebildet ist. In wieder einer anderen Alternative ist es auch denkbar, dass das Zugmittel 29 in Form eines Keilriemens oder eines Zahnriemens ausgebildet ist.
  • Das Zugmittel 29 kann ein endlos umlaufendes Zugmittel sein, welches um die erste Umlenkrolle 30 und die zweite Umlenkrolle 30 gespannt ist, wobei ein Schlitten der ersten Linearführung 27 und ein Schlitten der zweiten Linearführung 28 an einem ersten Trum bzw. an einem gegenüberliegenden zweiten Trum des Zugmittels 29 befestigt sein können.
  • Fig. 10 zeigt eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Koppelvorrichtung 15 zum Koppeln der Verschiebebewegung der ersten Exzentermasse 5 und der zweiten Exzentermasse 7 relativ zueinander, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 9 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 bis 9 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
  • Wie aus Fig. 10 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Koppelvorrichtung 15 eine erste Linearführung 27 umfasst, mittels welcher die erste Exzentermasse 5 in der Hauptbewegungsrichtung 3 verschiebbar am Maschinentisch 4 gelagert ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Koppelvorrichtung 15 eine zweite Linearführung 28 umfasst, mittels welcher die zweite Exzentermasse 7 in der Hauptbewegungsrichtung 3 verschiebbar am Maschinentisch 4 gelagert ist.
  • Weiters kann die Koppelvorrichtung 15 eine Zahnrad 32 umfassen, welche mit einer ersten Zahnstange 33 und einer zweiten Zahnstange 34 gekoppelt sein ein kann. Die erste Exzentermasse 5 kann mit der ersten Zahnstange 33 gekoppelt sein und die zweite Exzentermasse 7 kann mit der zweiten Zahnstange 34 gekoppelt sein. Das Zahnrad 32 kann hierbei derart mittig zwischen der ersten Zahnstange 33 und der zweiten Zahnstange 34 angeordnet sein, dass eine Verschiebung der ersten Exzentermasse 5 in eine erste Seite der Hauptbewegungsrichtung 3 zu einer Verschiebung der zweiten Exzentermasse 7 um den gleichen Betrag in die entgegengesetzte Seite der Hauptbewegungsrichtung 3 führt.
  • Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
  • Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
  • Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
  • Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
    • Bezugszeichenaufstellung
  • 30 erste Umlenkrolle
    1 Schwingvorrichtung 31 zweite Umlenkrolle
    2 erster Maschinenrahmen 32 Zahnrad
    3 Hauptbewegungsrichtung 33 erste Zahnstange
    4 Maschinentisch 34 zweite Zahnstange
    5 erste Exzentermasse
    6 erster Antriebsmotor
    7 zweite Exzentermasse
    8 zweiter Antriebsmotor
    9 Federelement
    10 Hocherstreckung
    11 Werkstückaufnahmevorrichtung
    12 horizontale Drehachse
    13 zweiter Maschinenrahmen
    14 Drehmotor
    15 Koppelvorrichtung
    16 Pendelaufnahme
    17 Pendelachse
    18 erste Seite
    19 zweite Seite
    20 Befestigungselement
    21 Drehaufhängung
    22 erster Endanschlag
    23 zweiter Endanschlag
    24 Pendelwinkel
    25 erste Lagerung
    26 zweite Lagerung
    27 erste Linearführung
    28 zweite Linearführung
    29 Zugmittel

Claims (9)

  1. Schwingvorrichtung (1), umfassend:
    - einen ersten Maschinenrahmen (2);
    - einen Maschinentisch (4), welcher derart mit dem ersten Maschinenrahmen (2) gekoppelt ist, dass er zumindest in einer Hauptbewegungsrichtung (3) relativ zum ersten Maschinenrahmen (2) verschiebbar ist;
    - eine erste Exzentermasse (5), welche auf dem Maschinentisch (4) drehbar gelagert ist, wobei die erste Exzentermasse (5) mit einem ersten Antriebsmotor (6) gekoppelt ist;
    - eine zweite Exzentermasse (7), welche auf dem Maschinentisch (4) drehbar gelagert ist, wobei die zweite Exzentermasse (7) mit einem zweiten Antriebsmotor (8) gekoppelt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Exzentermasse (5) und die zweite Exzentermasse (7) in Hauptbewegungsrichtung (3) relativ zum Maschinentisch (4) verschiebbar an diesem angeordnet sind, wobei die erste Exzentermasse (5) und die zweite Exzentermasse (7) mittels einer Koppelvorrichtung (15) derart miteinander gekoppelt sind, dass eine Verschiebung der ersten Exzentermasse (5) bezüglich der Hauptbewegungsrichtung (3) zu einer Verschiebung der zweiten Exzentermasse (7) in gegengleicher Richtung führt.
  2. Schwingvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pendelaufnahme (16) ausgebildet ist, welche bezüglich einer Pendelachse (17) schwenkbar am Maschinentisch (4) aufgenommen ist, wobei die erste Exzentermasse (5) an einer ersten Seite (18) der Pendelachse (17) mit der Pendelaufnahme (16) gekoppelt ist und wobei die zweite Exzentermasse (7) an einer zweiten Seite (19) der Pendelachse (17) mit der Pendelaufnahme (16) gekoppelt ist.
  3. Schwingvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Endanschlag (22) und ein zweiter Endanschlag (23) ausgebildet sind, mittels welcher ein Pendelwinkel (24) der Pendelaufnahme (16) um die Pendelachse (17) begrenzt ist.
  4. Schwingvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Endanschlag (22) und der zweite Endanschlag (23) als Dämpfungselement, insbesondere als Gummipuffer, ausgebildet sind.
  5. Schwingvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebsmotor (6) und die erste Exzentermasse (5) koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der erste Antriebsmotor (6) starr mit der ersten Exzentermasse (5) gekoppelt ist und dass der zweite Antriebsmotor (8) und die zweite Exzentermasse (7) koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der zweite Antriebsmotor (8) starr mit der zweiten Exzentermasse (7) gekoppelt ist.
  6. Schwingvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinentisch (4) mittels Federelementen (9) mit dem ersten Maschinenrahmen (2) gekoppelt ist, wobei die Pendelachse (17) parallel zu einer Hocherstreckung (10) der Federelementen (9) ausgerichtet ist.
  7. Schwingvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebsmotor (6) und der zweite Antriebsmotor (8) jeweils als Asynchronmotor ausgebildet sind.
  8. Schwingvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Maschinentisch (4) eine Werkstückaufnahmevorrichtung (11) zur Aufnahme eines Gusswerkstückes ausgebildet ist, wobei die Schwingvorrichtung (1) zum Entkernen des Gusswerkstückes ausgebildet ist oder dass die Werkstückaufnahmevorrichtung (11) zur Aufnahme eines Behältnisses mit Schüttgut ausgebildet ist wobei die Schwingvorrichtung (1) zum Gleitspanen ausgebildet ist.
  9. Verfahren zum Betreiben einer Schwingvorrichtung (1), mit einem ersten Maschinenrahmen (2), einen Maschinentisch (4), welcher derart mit dem ersten Maschinenrahmen (2) gekoppelt ist, dass er zumindest in einer Hauptbewegungsrichtung (3) relativ zum ersten Maschinenrahmen (2) verschiebbar ist, eine erste Exzentermasse (5), welche auf dem Maschinentisch (4) drehbar gelagert ist, wobei die erste Exzentermasse (5) mit einem ersten Antriebsmotor (6) gekoppelt ist, eine zweite Exzentermasse (7), welche auf dem Maschinentisch (4) drehbar gelagert ist, wobei die zweite Exzentermasse (7) mit einem zweiten Antriebsmotor (8) gekoppelt ist, wobei die erste Exzentermasse (5) und die zweite Exzentermasse (7) in der Hauptbewegungsrichtung (3) relativ zum Maschinentisch (4) verschiebbar an diesem angeordnet sind, wobei die erste Exzentermasse (5) und die zweite Exzentermasse (7) mittels einer Koppelvorrichtung (15) derart miteinander gekoppelt sind, dass eine Verschiebung der ersten Exzentermasse (5) bezüglich der Hauptbewegungsrichtung (3) zu einer Verschiebung der zweiten Exzentermasse (7) in gegengleicher Richtung führt,
    wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
    - Beaufschlagen des ersten Antriebsmotors (6) und des zweiten Antriebsmotors (8) mit Strom zum Antreiben der ersten Exzentermasse (5) und der zweiten Exzentermasse (7), wobei die erste Exzentermasse (5) und die zweite Exzentermasse (7) in einer gegensinnigen Drehrichtung angetrieben werden;
    - Bearbeiten oder fördern eines Werkstückes, welches auf dem Maschinentisch (4) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Phase nach dem Start des Beaufschlagens des ersten Antriebsmotors (6) und des zweiten Antriebsmotors (8) mit Strom, sich die erste Exzentermasse (5) und die zweite Exzentermasse (7) in Schwingrichtung relativ zum Maschinentisch (4) verschieben, bis eine gegenläufige Synchronisierung der ersten Exzentermasse (5) und der zweiten Exzentermasse (7) eintritt.
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